CRISP: Confidentiality, Rollback, and Integrity Storage Protection for Confidential Cloud-Native Computing
针对云原生应用服务频繁重启时易遭状态回滚攻击的问题，提出基于Intel SGX运行时的CRISP透明回滚防护机制，可限制攻击窗口，仅带来轻微性能损耗。
2024-08-15 cs.CR cs.OS
Supply Chain Insecurity: The Lack of Integrity Protection in SBOM Solutions
本文系统调查SBOM生成与消费环节的信任问题，发现其易受内部人员隐蔽操纵，提出基于公共仓库验证及区块链去中心化的完整性保护方案。
2025-04-22 cs.CR
Neverland: Lightweight Hardware Extensions for Enforcing Operating System Integrity
应用程序的安全性取决于操作系统的可信度，因为应用程序依赖于操作系统来保护代码和数据。因此，用于保护内核代码和数据完整性的多种保护措施不断被提出和部署。然而，这些现有的保护远非理想，因为它们要么提供部分保护，要么需要复杂且高开销的硬件和软件栈。在这项工作中，我们提出了梦幻岛：一个低开销，硬件辅助，内存保护计划，保障操作系统从rootkit和内核模式的恶意软件。一旦系统完成引导，Neverland的硬件将剥夺操作系统重写某些配置寄存器的能力，以及其自身包含内核代码和安全关键数据的部分物理地址空间。此外，它禁止CPU从分配给操作系统内核和驱动程序的物理地址之外的任何内存区域获取特权代码（无论虚拟页面权限如何）。这种保护组合使得攻击者很难篡改内核或将新的特权代码引入系统-即使存在内核漏洞。我们的评估表明，支持这些保护所需的额外硬件只会产生最小的硅和能源管理费用。Neverland使操作系统能够减少其攻击面，而无需依赖复杂的完整性监控软件或硬件。
2019-05-15 cs.CR cs.OS
Analyzing Control Flow Integrity with LLVM-CFI
控制流劫持攻击被用来执行恶意计算。目前的解决方案用于评估攻击面后控制流完整性（CFI）政策的应用只能测量间接转移平均在最好的情况下，没有提供任何见解w.r.t.每个呼叫站点的绝对呼叫目标减少量以及gad-get可用性。此外，工具比较是欠发达或根本不可能。CFI已被证明是最有前途的防止控制流劫持攻击的方法之一，因此人们已经在各种方面做出了许多努力来改进CFI。然而，缺乏对现有的CFI保护的系统评估。在本文中，我们提出了LLVM-CFI，一个静态源代码分析框架，用于分析基于Clang/LLVM编译器框架的最先进的静态CFI保护。LLVM-CFI通过精确地建模CFI策略，然后在统一的方法中对其进行评估。LLVM-CFI有助于确定不同CFI保护提供的安全级别，在部署CFI保护之后，从而向开发/预防和更强的防御迈出了重要的一步。我们已经使用LLVM-CFI评估了八种最先进的静态CFI防御在现实世界的程序，如Google Chrome和Apache Httpd上。LLVM-CFI提供了对剩余攻击面的精确分析，并相应地对CFI策略进行了排名。LLVM-CFI还成功地为构建类似于COOP的代码重用攻击铺平了道路，并通过在八种限制性CFI策略下披露受保护的调用目标来消除剩余的攻击面。
2019-10-02 cs.CR
Privacy Architectures: Reasoning About Data Minimisation and Integrity
如果《数据保护条例》最终获得通过，设计隐私将成为欧洲共同体的一项法律义务。然而，在系统设计中考虑隐私要求是一项具有挑战性的任务。我们提出了一种基于隐私架构规范的方法，并专注于隐私的一个关键方面，数据最小化，其张力与完整性要求。我们说明我们的正式框架，通过智能计量的案例研究。
2014-08-08 cs.CR
Outsource Photo Sharing and Searching for Mobile Devices With Privacy Protection
随着移动设备的激增，基于云的照片共享和搜索服务由于移动设备的资源约束而变得普遍。与此同时，人们也越来越关注照片中的隐私。在这项工作中，我们提出了一个框架\ourprotocolNSP，它使云服务器提供隐私保护的照片共享和搜索作为一项服务，移动终端用户。寻求隐私的用户可以通过我们的框架分享他们的照片，只允许他们授权的朋友使用资源有限的移动设备浏览和搜索他们的照片。这是通过我们精心设计的架构和新颖的外包隐私保护计算协议实现的，通过这些协议，有关外包照片甚至搜索内容（包括结果）的信息都不会透露给云服务器。我们的框架与大多数现有的图像搜索技术兼容，并且只需对现有的云系统进行很少的更改。我们的原型系统与31，772现实生活中的图像的评估表明，我们的系统的通信和计算效率。
2014-10-24 cs.CR
ELSA: Efficient Long-Term Secure Storage of Large Datasets
如今，越来越多的信息以数字方式生成、交换和存储。这还包括长期存在和高度敏感信息（例如，电子健康记录、政府文件），其完整性和机密性必须在几十年甚至几个世纪内得到保护。虽然有大量基于加密的数据保护方案，但只有少数是为长期保护而设计的。最近，Braun等人（AsiaCCS'17）提出了第一个长期保护方案，提供可更新的完整性保护和信息理论机密性保护。然而，他们的计划的计算和存储成本显着增加存储的数据项的数量。结果，他们的方案似乎仅适合于保护具有少量相对大的数据项的数据库，而不适合于保存大量相对小的数据项的数据库（例如，医疗记录数据库）。在这项工作中，我们提出了一个解决方案，有效的长期完整性和机密性保护的大型数据集组成的相对较小的数据项。首先，我们构造了一个可更新的向量承诺方案，该方案在选择性解除承诺下是信息隐藏的。然后，我们结合这个计划与可更新的时间戳和信息理论上安全的秘密共享。所得到的解决方案仅需要单个时间戳来保护数据集，而现有技术需要与数据项的数量成线性的多个时间戳。我们实施了我们的解决方案，并在一个场景中测量了它的性能，其中12000个数据项在100年的时间跨度内被聚合、存储、保护和验证。我们的测量结果表明，我们的新解决方案完成此评估方案的速度比最先进的水平快一个数量级。
2018-10-28 cs.CR
Deceptive Logic Locking for Hardware Integrity Protection against Machine Learning Attacks
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）
逻辑锁定已成为保护集成电路完整性的一种重要的密钥驱动技术。然而，最近引入了新的基于机器学习的攻击来挑战锁定方案的安全基础。这些攻击能够在不访问激活电路的情况下恢复相当大比例的密钥。本文件通过两个重点讨论这一问题。首先，我们提出了一个理论模型来测试锁定方案的关键相关的结构泄漏，可以利用机器学习。其次，基于理论模型，我们介绍了D-MUX：一个欺骗性的基于多路复用器的逻辑锁定方案，对结构利用机器学习攻击是有弹性的。通过D-MUX的设计，我们发现了一个主要的谬误，在现有的基于多路复用器的锁定方案的形式的结构分析攻击。最后，对D-MUX进行了广泛的成本评估。据我们所知，D-MUX是第一个机器学习弹性锁定方案，能够抵御所有已知的基于学习的攻击。据此，所提出的工作提供了一个起点，在机器学习时代的未来一代逻辑锁定的设计和评估。
2021-07-19 cs.CR cs.LG
A Clustering-based Location Privacy Protection Scheme for Pervasive Computing
在普适计算环境中，由于移动网络和定位技术的不断发展，基于位置的服务（LBS）变得越来越重要。然而，LBS的广泛部署可能会危及移动用户的位置隐私。因此，为移动用户的位置隐私提供保护措施，使其免受攻击是一个重要的研究课题。本文提出了一种新的位置隐私保护方案。我们的方法支持的位置K-匿名的移动用户与他们自己想要的匿名水平聚类范围很广。所有用户的整个区域被递归地划分为簇，以获得最小边界矩形（MBR）。用户的确切位置信息被他的MBR替换。隐私分析表明，我们的方法可以实现高弹性的位置隐私威胁，并提供更多的隐私比用户期望的。复杂性分析表明，随着移动用户的加入或离开，聚类可以实时的调整。此外，聚类算法具有很强的鲁棒性。
2010-11-13 cs.CR
DIBench: Benchmarking Decision Integrity of GUI-based Mobile Agents Under Deceptive Injections
The Hong Kong Polytechnic University（香港理工大学）
DIBench提出决策完整性基准，通过欺骗性注入评估移动智能体在多候选选择中的目标偏离风险，实验显示完成率评估会掩盖安全隐患。
2026-10-07 cs.CR cs.MA
Fragile Model Watermark for integrity protection: leveraging boundary volatility and sensitive sample-pairing
East China Normal University（华东师范大学）；Guangxi Normal University（广西师范大学）；Shenzhen Research Institute of Big Data, The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学深圳大数据研究院）
针对神经网络易受篡改的问题，提出利用边界波动与敏感样本配对的脆弱水印方法，通过最大化logits使模型决策敏感变化，实现高效且高敏感度的完整性保护。
2024-06-13 cs.AI cs.CR
A Model for Remote Access and Protection of Smartphones using Short Message Service
智能手机在人们中的使用正在迅速增加。随着智能手机使用的惊人增长，智能手机盗窃也在增加。本文提出了一种模型，以确保智能手机被盗，以及提供选项，通过其他智能手机或通过短消息服务正常的移动访问智能手机。该模型提供了通过锁定手机来跟踪和保护手机的选项。它还提供了接收远程连接设备的来电和SMS信息的设施，并使远程用户能够通过SMS控制手机。通过在Android平台上的原型实现，验证了该模型的有效性。在实施过程中进行了各种测试，并对结果进行了讨论。
2012-03-05 cs.CR
Field-sensitive Data Flow Integrity
尽管目前已经研究了许多针对内存漏洞攻击的防御方法，但如何实现高度兼容、精确、高效的防御仍然是一个有待解决的问题。事实上，现有的防御方法具有以下问题中的至少一个：它们（1）不能精确地保护结构字段，（2）招致高保护开销，和/或（3）由于对受保护程序强加存储器布局改变而不能保持与现有代码的兼容性。在本文中，我们提出了一种新的内存保护方法FIX感，旨在同时解决所有这些问题。我们的核心思想是执行内存保护的基础上，字段敏感的数据流的完整性。具体地说，我们的方法（1）计算每个内存对象的安全写-读关系，在结构-字段粒度，基于字段敏感的值流分析在编译时的保护程序。(2)在运行时，执行轻量级验证以确定由受保护程序执行的每个存储器读取是否属于在编译时为存储器对象计算的安全写入-读取关系。(3)该验证通过轻量级元数据管理来实现，轻量级元数据管理以结构字段粒度跟踪存储器写入，而不改变目标程序的存储器布局（尤其是结构字段布局）。
2023-02-15 cs.CR cs.SE
GPT Conjecture: Understanding the Trade-offs between Granularity, Performance and Timeliness in Control-Flow Integrity
性能/安全性权衡是CFI研究中广泛关注的问题，然而，我们观察到，并不是每个CFI方案都受到权衡。在关键观察的启发下，我们提出三个问题。虽然这三个问题可能无法直接回答，但它们是鼓舞人心的。我们发现，更深入地了解权衡的性质将有助于回答这三个问题。因此，我们提出了GPT猜想，以确定在设计CFI方案，这说，最多两个三个属性（细粒度，可接受的性能，和预防性保护）可以实现的权衡。
2021-01-10 cs.CR
An AI-Based Supervisory Measurement Integrity Validation Layer for Cyber-Resilient AC/DC Protection in Inverter-Based Microgrids
Department of Electrical and Computer Engineering, University of Toronto（多伦多大学电气与计算机工程系）；Electric Power Engineering Department, Cairo University（开罗大学电力工程系）；Department of Electrical Engineering, Khalifa University（哈利法大学电气工程系）；Concordia Institute for Information Systems Engineering (CIISE), Concordia University（康卡迪亚大学信息系统工程研究所）
本文提出一种基于人工智能的监督测量完整性验证方案，用于检测逆变器主导微电网中因虚假数据注入攻击导致的测量异常，通过训练循环神经网络分析同步的瞬时电流测量数据，实现对故障轨迹与网络测量流的区分。
2026-04-26 cs.AI cs.CR cs.SY
SFP: Providing System Call Flow Protection against Software and Fault Attacks
随着计算技术的进步，物联网中的边缘设备变得更加复杂。这些复杂系统的使能器技术是具有操作系统支持（如Linux）的功能强大的应用程序核心处理器。虽然通过操作系统隔离应用程序可以提高安全性，但内核接口却构成了新的威胁。不同的攻击媒介，包括故障攻击和内存漏洞，利用内核接口升级权限并接管系统。在这项工作中，我们提出了SFP，一种机制，以保护执行系统调用对软件和故障攻击提供完整的用户内核转换。SFP通过两步链接方法提供系统调用流完整性，该方法将系统调用及其源链接到控制流完整性状态。内核中的第二个链接步骤确保在内核中执行正确的系统调用。将这两个链接步骤结合起来可以确保只有正确的系统调用才能在程序中的正确位置执行，并且不能被跳过。此外，SFP提供了动态CFI插装和一个新的CFI检查策略，在内核边缘验证用户程序进入内核之前的控制流状态。我们将SFP集成到FIPAC中，FIPAC是一种利用ARM指针认证的CFI保护方案。我们的原型基于一个定制的基于LLVM的工具链，该工具链具有一个仪表化的运行时库，该库与一个定制的Linux内核相结合，以保护系统调用。基于SPEC 2017的微观和宏观基准测试的评估显示，平均运行时开销为1.9%和20.6%，仅比普通控制流保护增加1.8%。这一对性能的小影响表明了SFP在保护所有系统调用和为用户-内核转换提供完整性方面的效率。
2023-01-12 cs.CR cs.OS
How to Kill Symbolic Deobfuscation for Free; or Unleashing the Potential of Path-Oriented Protections
代码混淆是保护软件知识产权免受逆向工程或代码篡改等攻击的主要工具。然而，最近提出的（自动）攻击的基础上动态符号执行（DSE）显示出非常有前途的结果，从而威胁到软件的完整性。目前的防御措施并不完全令人满意，要么对符号推理效率不高，要么对运行时性能影响太大，要么太容易被发现。我们提出并研究了一类新的反DSE的保护，作为面向路径的保护针对DSE的最薄弱环节，即路径探索。我们提出了一个轻量级的，高效的，耐和分析证明类混淆算法，旨在阻止基于DSE的攻击。广泛的评估表明，这些方法严格地对抗符号去混淆，同时只产生非常轻微的开销。
2019-08-07 cs.CR
Content Protection in Named Data Networking: Challenges and Potential Solutions
以信息为中心的网络（ICN）是目前互联网架构的有前途的替代方案，因为互联网的斗争与一些问题，如可扩展性，移动性和安全性。ICN提供了许多潜在的好处，包括通过采用内容缓存、更简单的网络配置和更强的内容安全性来减少拥塞和增强交付性能。命名数据网络（NDN）是ICN的一个实例，它通过命名数据而不是主机来实现内容交付，而不是以主机为中心的方法。为了使NDN在现实世界中实用，需要解决内容安全的挑战性问题。在本文中，我们将研究NDN的体系结构、内容安全以及解决这些问题的可能方案，特别关注内容完整性和出处。针对NDN中的数据完整性和来源认证问题，提出了多种数字签名方案，包括低成本签名、隐私保护签名、网络编码签名和后量子签名。在签名生成和签名验证方面，提出了预计算、批量验证和服务器辅助验证等加速技术，以降低NDN中生成者和接收者的计算开销。研究了NDN中的一些无证书信任管理方法和可能采用的方法。
2018-10-26 cs.CR
Optimizing the Replay Protection at the Link Layer Security Framework in Wireless Sensor Networks
确保无线传感器网络（WSNs）中的通信安全是非常重要的，因为其中的安全协议，应设计工作在链路层。从理论上讲，任何链路层安全协议都必须支持三个重要的安全属性，即机密性、消息完整性和重放保护。然而，为了确保更少的开销，重放保护通常不被并入链路层安全框架的一部分。我们认为，在这里，它是必不可少的，只在链路层实现重放保护，并设计一个简单的方案来做到这一点。我们首先调查的常见方法，以确保在传统的网络重放保护。我们还实现了传统的重放保护算法，使用无线传感器网络的链路层框架，即TinySec作为底层平台。随后分析了它们的局限性，提出了一种新的基于Bloom-filter的单播重放保护算法。我们表明，我们的算法是优于其他当代的方法，以确保在无线传感器网络中的单播通信的重放保护。
2012-03-21 cs.CR
Mind Your Weight(s): A Large-scale Study on Insufficient Machine Learning Model Protection in Mobile Apps
Northeastern University（东北大学）
设备上的机器学习（ML）在移动应用程序中迅速普及。它允许离线模型推理，同时保护用户隐私。然而，ML模型被认为是模型所有者的核心知识产权，现在存储在数十亿台不受信任的设备上，并可能遭到盗窃。泄露的模型可能会导致严重的财务损失和安全后果。本文首次对移动设备上的ML模型保护进行了实证研究。我们的研究旨在用定量证据回答三个开放性问题：模型保护在应用程序中的应用有多广泛？现有的模型保护技术有多强大？（被盗）模型会产生什么影响？为此，我们建立了一个简单的应用程序分析管道，并分析了从美国和中国应用程序市场收集的46，753个流行应用程序。我们确定了1，468个ML应用程序，涵盖所有流行的应用程序类别。我们发现，令人震惊的是，41%的ML应用程序根本不保护他们的模型，这些模型可以从应用程序包中轻松窃取。即使对于那些使用模型保护或加密的应用程序，我们也能够通过简单的动态分析技术从其中66%的应用程序中提取模型。提取的模型大多是商业产品，用于人脸识别，活体检测，身份证/银行卡识别和恶意软件检测。我们定量地评估了泄露模型的潜在财务和安全影响，这对不同的利益相关者来说可能高达数百万美元。我们的研究表明，设备上的模型目前处于被泄露的高风险之中;攻击者有很高的动机去窃取这些模型。从我们的大规模研究中，我们报告了我们对这一新兴安全问题的见解，并讨论了技术挑战，希望能激发未来对移动设备强大而实用的模型保护的研究。
2021-06-14 cs.CR cs.LG
PROPYLA: Privacy Preserving Long-Term Secure Storage
当今越来越多的敏感信息被电子地存储，并且该信息的实质部分（例如，健康记录、税务数据、法律文件）必须长时间保留（例如，几十年甚至几百年）。当存储敏感数据时，必须保护完整性和机密性，以确保可靠性和隐私性。然而，常用的加密方案并不是为在如此长的时间段内保护数据而设计的。最近，提出了第一个将长期完整性与长期机密性保护相结合的存储架构（AsiaCCS'17）。然而，该架构仅处理简化的存储场景，其中部分存储数据无法单独访问和验证。然而，如果这是允许的，则不仅数据内容本身，而且对数据的访问模式（即，在什么时间访问哪些数据项的信息）可以是敏感信息。在这里，我们提出了第一个长期的安全存储体系结构，提供长期的访问模式隐藏的安全性，除了长期的完整性和长期的机密性保护。为了实现这一点，我们结合信息理论的秘密共享，可再生的时间戳，可再生的承诺与信息理论的不经意的随机访问机。我们提出的架构的性能分析表明，实现长期的完整性，机密性和访问模式隐藏安全是可行的。
2019-04-27 cs.CR
Internet of Things Protection and Encryption: A Survey
物联网（IoT）使众多行业能够与消费者进行有效互动，以提供无缝的服务和产品。尽管（IoT）设备及其互联网连接广泛可用，但它们的信息安全完整性水平较低。在我们的研究中提出了一些安全的方法，并进行了评估，并在能量和时间方面的加密和解密过程中进行了比较。还在主管理器中的设备上执行批准程序，这被视为物联网设备的完整防火墙。建议的算法的成功已被证明使用低成本的Adriano Uno和Raspberry Pi设备。Ardous Uno已被用于演示使用各种算法的低能耗设备中的加密过程，包括增强型数据完整性和身份验证算法（EDAI）和raspberry，后者在低能耗设备分子中充当安全管理器。与区块链软件结合使用的各种增强算法也确保了信息的安全性和完整性。这些调查结果和讨论在本文件的结论部分提出。
2022-03-30 cs.CR cs.NI
Methods of executable code protection
本文讨论了建立可执行代码保护系统的问题。描述了破坏可执行代码完整性的技术和消除它们的方法。虚拟机技术的背景下，可执行代码的分析保护被认为是通过。虚拟机的应用程序的最佳方式来反对分析的可执行代码的实体化。考虑通过在虚拟执行环境中传输受保护的代码来保护可执行代码。提出了一种有效的实现方法。
2014-03-07 cs.CR cs.PL
AUDITEM: Toward an Automated and Efficient Data Integrity Verification Model Using Blockchain
数据篡改通常被认为是工业应用中的一个严重问题，因为它可能导致不准确的财务报告，甚至是企业安全危机。正确的数据表示对于公司的核心业务流程至关重要，也是投资者和客户的需求。传统的数据审计是通过第三方审计服务来执行的;然而，这些服务价格昂贵，并且在某些情况下可能不值得信赖。区块链和智能合约提供了一种去中心化的机制来实现安全和可信的数据完整性验证;然而，现有的解决方案在可扩展性、隐私保护和数据法规合规性方面存在挑战。在本文中，我们提出了自动化和分散式集成验证模型（AUDITEM），以帮助业务利益相关者以可信和自动化的方式验证数据完整性。为了解决现有完整性验证过程中的挑战，我们的模型使用精心设计的智能合约和分布式文件系统来存储完整性验证属性，并使用区块链来增强数据证书的真实性。为了支持易用的接口和可定制的验证操作，还开发了一个名为数据完整性验证工具（DIVT）的子模块。本文提出了一个详细的实施方案，并设计实验来验证所提出的模型。实验和分析结果表明，我们的模型是可行的和有效的，以满足各种业务需求的数据完整性验证。
2022-07-01 cs.CR
Take a Bite of the Reality Sandwich: Revisiting the Security of Progressive Message Authentication Codes
消息身份验证可保证在不受信任的通道上交换的消息的完整性。然而，为了实现这一目标，消息认证大大扩展了数据包的大小，这在受限的无线环境中尤其成问题。为了解决这个问题，渐进式消息身份验证提供了最初减少的完整性保护，通常足以在接收时处理消息。这种降低的安全性随后会随着后续消息的出现而不断提高，以维护传统完整性保护的强有力保证。然而，与以前的说法相反，我们在本文中表明，现有的渐进式消息认证方案是非常容易受到分组丢失引起的不良信道条件或干扰攻击。因此，我们认为有必要重新思考如何认证标签取决于周围的数据包的成功接收。为此，我们提出了R2-D2，它使用具有参数化安全保证的随机依赖关系来增加渐进式身份验证对数据包丢失的弹性。为了将我们的方法部署到资源受限的设备，我们引入了SP-MAC，它使用高效的XOR操作实现R2-D2。我们的评估表明，SP-MAC是弹性复杂的网络级攻击，并作为现有的，但不安全的，渐进式的消息认证方案的资源意识和快速。
2022-05-19 cs.CR
An SLR on Edge Computing Security and possible threat protection
移动和物联网设备由于其指数增长和可访问性而产生大量的多模态数据。因此，这些数据源必须在网络边缘直接进行实时的分析，而不是依赖于云。网络边缘的强大处理能力使得在数据发送到云端之前收集数据并做出决策成为可能。此外，由于移动设备、物联网（IoT）设备和各种网络点的快速扩展，安全问题已经显著突出。现在，保证敏感数据（包括客户信息）的隐私比以往任何时候都要困难得多。这篇系统的文献综述描述了这样一个事实，即新技术是对抗边缘计算安全攻击和威胁的强大武器。
2022-12-08 cs.CR
A One-Time Pad based Cipher for Data Protection in Distributed Environments
提出了一种基于一次一密（OTP）的密码算法，当移动代码到达远程主机时，该算法既能保证数据保护，又能保证数据的完整性。当移动代理可以检索将在网络的不可信节点中加密的机密信息时，需要数据保护;在这种情况下，信息管理不能依赖于携带加密密钥。数据完整性是一个先决条件，因为必须保护移动代码免受恶意主机的攻击，恶意主机通过伪造或删除收集的数据，可以将信息隐藏到发送代理的服务器。本文中描述的算法似乎足够简单，以便容易实现。该方案是基于一个非交互式的协议，并允许远程主机改变自己的数据上的飞行，并在同一时间，保护信息处理由其他主机。
2000-05-24 cs.CR cs.DC cs.IR
Android Code Protection via Obfuscation Techniques: Past, Present and Future Directions
由于私人用户信息、联系人、消息和多个传感器的集中化，移动设备已经变得无处不在。Google Android是一种开源移动操作系统（OS），目前是市场领导者。Android的流行促使恶意软件作者利用代码混淆技术进行一系列网络攻击。混淆是修改应用程序（app）代码的操作，保留原始语义和功能以逃避反恶意软件。代码混淆是一个有争议的问题。理论代码分析技术表明，实现可验证和安全的混淆是不可能的。然而，混淆工具和技术在恶意软件开发人员（以逃避反恶意软件）和商业软件开发人员（保护知识产权）中都很受欢迎。我们进行了一项调查，以揭示有关Android代码混淆和保护技术的具体和相关问题的答案。本文的目的是审查代码混淆和代码保护的做法，并评估现有的代码去混淆工具的有效性。特别是，我们将讨论Android代码混淆方法、自定义应用保护技术和各种去混淆方法。此外，我们审查和分析恶意软件作者使用的混淆技术，以逃避分析工作。我们认为，有必要调查用于代码保护的防御技术的效率。这项调查将有利于研究人员和从业人员了解混淆和去混淆技术，以提出Android上的新解决方案。
2016-11-30 cs.CR
MGX: Near-Zero Overhead Memory Protection for Data-Intensive Accelerators
Cornell University（康奈尔大学）；Meta AI
本文介绍了一种用于硬件加速器的近零开销存储器保护方案MGX。MGX通过利用加速器执行的特定于应用程序的属性，最大限度地减少了片外存储器加密和完整性验证的性能开销。具体地，加速器倾向于显式地管理片上和片外存储器之间的数据移动。因此，加速器的一般存储器访问模式可以在很大程度上针对给定应用确定。利用这些特性，MGX使用片上加速器状态生成用于内存加密和完整性验证的版本号，而不是将它们存储在片外内存中;它还自定义内存保护的粒度，以匹配加速器使用的粒度。为了证明MGX的有效性，我们对DNN和图形算法的MGX进行了深入研究。实验结果表明，平均而言，MGX将DNN和图形处理加速器的内存保护性能开销分别从28%和33%降低到4%和5%。
2022-05-25 cs.AR cs.CR cs.LG
MoLIFE: Methodology, Technologies, and Challenges for Mobile Live Intelligent Forensics Examination
University of Cagliari（卡利亚里大学）；Interuniversity National Consortium for Informatics, CINI（意大利高校信息学联合国家联盟）；University of Malaga（马拉加大学）
本文针对科技公司数据保护机制增加致移动取证探索少的问题，提出基于NIST SP800 - 101的移动实时智能取证检查方法MoLIFE，可集成新兴技术，用于预防威胁和事后分析，并通过安卓设备数据获取案例证明可行性。
2026-07-09 cs.CR
In-Kernel Control-Flow Integrity on Commodity OSes using ARM Pointer Authentication
本文提出了一种内核中，基于硬件的控制流完整性（CFI）保护，称为PAL，利用ARM的指针认证（PA）。与商业的、最先进的基于PA的CFI（如iOS）相比，它提供了三个重要的好处：1）通过自动细化技术提高CFI精度，2）解决PA在内核中使用的事后问题，如抢先劫持和暴力攻击，以及3）通过后验证确保算法或实现的正确性。PAL以与操作系统无关的方式实现了这些目标，因此可以应用于Linux和FreeBSD等商业操作系统。如果用户选择，可以调整CFI保护的精度以获得更好的性能，或者以最小的工程工作量改进CFI保护的精度以获得更好的安全性。我们的评估表明，PAL引起的性能开销可以忽略不计：例如，在最新的Mac mini（M1）上，Apache基准测试的开销小于1%，Linux perf基准测试的开销为3~5%。我们的后验证方法可以帮助我们确保在内核中安全使用PA所需的安全不变式，这也揭示了iOS内核上的新攻击向量。PAL以及受CFI保护的内核将开源。
2021-12-14 cs.CR cs.OS
Privacy Protection for Mobile Cloud Data: A Network Coding Approach
同时考虑到入侵者的巨大计算能力和云服务器的不可信性，提出了一种增强的安全假名方案来保护移动云数据的隐私。为了应对计算能力的巨大挑战，我们提出了一个无条件安全的轻量级网络编码假名方案。针对不可信云服务器的隐私问题，设计了两层网络编码，将存储的移动云数据与所有者姓名解耦。因此，我们提出的基于网络编码的假名方案可以同时抵御来自外部和内部的攻击者。我们实现了我们提出的两层轻量级网络编码机制，在一组位置为基础的服务（LBS）使用不可信的云数据库。与计算安全的基于Hash的假名相比，我们提出的方案不仅是无条件安全的，而且可以减少90%以上的处理时间以及10%的能量消耗。
2017-01-11 cs.CR cs.IT math.IT
SEVerity: Code Injection Attacks against Encrypted Virtual Machines
现代企业越来越多地利用云基础设施。然而，将代码和数据外包到云端需要企业相信云提供商不会干涉他们的数据。为了降低对云提供商的信任程度，AMD推出了安全加密虚拟化（SEV）。通过加密虚拟机（VM），SEV旨在确保数据的机密性，尽管有一个妥协或好奇的虚拟机管理程序。SEV加密状态（SEV-ES）扩展还可以保护VM的寄存器状态免受未经授权的访问。然而，这两个扩展都不提供VM的存储器的完整性，其已经被滥用以泄漏受保护的数据或改变VM的控制流。在本文中，我们介绍了SEVerity攻击;针对AMD SEV家族的一系列攻击中缺失的一块拼图。具体来说，我们滥用系统缺乏内存完整性保护的缺陷，在受SEV-ES保护的VM中注入和执行任意代码。与以前针对AMD SEV系列的代码执行攻击相反，SEVerity既不依赖于特定的CPU版本，也不依赖于VM内的任何代码小工具。相反，SEVerity滥用了SEV-ES禁止直接访问加密内存的事实。具体而言，SEVerity通过I/O通道将任意代码注入加密的VM，并使用Hypervisor来定位和触发加密有效负载的执行。这使我们能够避开SEV-ES的保护机制。总的来说，我们的结果表明成功率为100%，因此强调了在加密VM时，内存完整性保护是一项义务。因此，我们的工作提出了针对AMD SEV和SEV-ES的一系列攻击中的最后一击，并使本实现无法保护免受好奇，脆弱或恶意的虚拟…
2021-05-28 cs.CR
Protection of DVB Systems by Trusted Computing
我们描述了一个概念，采用可信计算技术，以确保条件接收系统（CAS）的DVB。核心是将可信协议嵌入机顶盒或住宅家庭网关。各种部署场景展示了与移动网络运营商（MNO）或其他支付提供商进行收费合作的可能性。
2007-02-14 cs.CR
The Future of Mobile Security
移动设备不仅仅是手机，它们是通往户外世界的生命线，娱乐平台，GPS系统，一本小黑皮书以及购物和银行工具。不为人知的是，这些设备也是网关。黑客可以使用移动设备作为接入点，进入您的数字生活的许多其他方面以及您网络中其他人的生活，使移动安全不仅仅是保护您的手机。本文概述了支持移动数据加密和两步保护机制的技术，这些技术可用于保护在线交易和用户认证。
2016-11-17 cs.CR
Trajectory Privacy Protection Mechanism based on Social Attributes
目前的轨迹隐私保护技术只考虑了轨迹数据的时空属性，而忽略了轨迹数据的社会属性。然而，社会属性与人类活动轨迹之间存在着内在联系，这给轨迹隐私保护带来了新的挑战，使得现有的轨迹隐私保护技术无法抵御基于社会属性的轨迹隐私攻击。为此，本文首先研究了轨迹数据中的社会隐私攻击，构建了基于“时空”特征融合的社会隐私攻击模型，揭示了轨迹数据中的时空特征对社会隐私泄露的内在影响。- 匿名算法和轨迹发布隐私保护提供理论支持。在此基础上，将社会属性融入轨迹隐私保护技术，设计基于“时空-社会”三维移动模型的轨迹k-匿名算法，构建基于“时空-社会-语义”多维关联的轨迹数据发布隐私保护模型。
2022-12-13 cs.CR
On the Duality of Probing and Fault Attacks
在这项工作中，我们研究的问题，同时隐私和完整性保护的密码电路。我们考虑一个白盒场景，一个强大但有限的攻击者。一个简洁的度量的探测和故障安全的水平，这是直接关系到一个现实的攻击者的能力。为了研究探测和故障安全的相互关系，我们引入了一个共同的数学框架的基础上的形式主义的信息和编码理论。该框架统一了已知的线性掩蔽方案。我们证明了一个中心定理的线性码的性质，导致最佳的秘密共享方案。这些方案提供了对抗具有给定强度的攻击者所需的掩码数量的下限。新的形式主义揭示了一个有趣的探测和故障安全问题之间的对偶原则，并提供了一个统一的观点隐私和完整性保护使用错误检测码。最后，我们介绍了一类新的线性防篡改码。这些都有资格保持安全性，防止攻击者同时安装探测和故障攻击。
2009-07-24 cs.CR
MoPS: A Modular Protection Scheme for Long-Term Storage
当前的技术趋势，例如云计算，允许将数据的存储、备份和归档外包。这提供了效率和灵活性，但也为数据安全带来了新的风险。特别是，开发保护方案以确保长期安全性变得至关重要，即超越密钥，证书和密码原语的生命周期。然而，所有当前的解决方案都不能为不同的应用场景提供最佳性能。因此，在这项工作中，我们提出了MoPS，一个模块化的保护方案，以确保长期存储的数据的真实性和完整性。MoPS对存储体系结构没有任何要求，因此可以与现有的归档或存储系统一起使用。它支持一组技术，这些技术可以插入、组合和迁移，以创建定制的解决方案，从而以最佳方式满足不同应用程序场景的要求。作为概念验证，我们实现了MoPS并提供了性能测量。此外，我们的实现提供了额外的功能，如非专家用户的指导和外部验证者的导出功能。
2017-08-07 cs.CR
SEVurity: No Security Without Integrity -- Breaking Integrity-Free Memory Encryption with Minimal Assumptions
不采用云服务的一个原因是对云提供商的信任：由于他们控制着虚拟机管理程序，因此他们可以访问系统中处理的任何数据。针对虚拟机（VM）的全内存加密可防止好奇的云提供商以及其他受损的虚拟机管理程序。AMD安全加密虚拟化（SEV）是最流行的基于硬件的虚拟机全内存加密。它的最新扩展SEV-ES还在上下文切换期间保护整个VM状态，旨在确保主机既不了解VM内部处理的数据，也不能修改其执行状态。以前的几个作品已经分析了SEV的安全性，并表明，通过控制I/O，有可能泄露数据，甚至获得对VM执行的控制。在这项工作中，我们介绍了两种新的方法，使我们能够注入任意代码到SEV-ES安全的虚拟机。由于缺乏适当的完整性保护，重用现有的密文就足以构建高速加密预言机。因此，我们的攻击不再依赖于对I/O的控制，而这是以前攻击所需要的。由于I/O操作是高度可检测的，因此我们的攻击更隐蔽。此外，我们对AMD在更新的处理器上使用的以前未知的、改进的基于Xor-Encrypt-Xor（XEX）的加密模式进行了反向工程，并首次展示了我们的新攻击如何克服它。
2020-04-23 cs.CR
Architecture of Network Camera Photo Authentication Scheme using Steganography Approach
完整性保护过程的目的不仅是保证发送消息的安全，而且要保证在发送消息的过程中原始消息不被修改。在本文中，提出了一种新的建议模型，以验证发送的消息没有被修改。所提出的模型从加密原始消息开始，并对消息应用其中一个哈希函数。该算法首先对加密信息、私钥和哈希函数的输出进行整形，然后进行离散余弦变换（DCT）、Zig-zag排序和Huffman编码，得到压缩文本，最后将压缩文本隐藏在图像中。在接收方上应用具有相反顺序的相同步骤以获得解密的消息，然后应用相同的散列函数来验证消息没有被改变。实验结果表明，该模型具有较高的完整性保护能力.
2021-10-03 cs.CR
Execution Integrity with In-Place Encryption
指令集随机化（ISR）最初是为了对抗代码注入攻击而提出的。然而，ISR似乎已经失去了吸引力，因为代码注入攻击变得不那么有吸引力，因为保护机制，如数据执行预防（DEP）以及代码重用攻击变得更加普遍。在本文中，我们表明，ISR可以扩展到也防止代码重用攻击，同时提供类似的软件多样性，控制流的完整性和信息隐藏的安全保证。我们提出了Scylla方案，该方案部署了一种新的就地代码加密技术来隐藏随机二进制的代码布局，并将控制流限制在良性执行路径。这使我们能够i）隐式地将控制流目标限制为基本块条目，而无需提取控制流图，ii）在合法的基本块内实现执行完整性，以及iii）在对程序的恶意读访问下隐藏底层代码布局。我们的分析表明，Scylla能够防止最先进的攻击，如即时返回导向编程（JIT-ROP）和抗崩溃导向编程（CROP）。我们广泛评估我们的原型实现的锡拉，并显示可行的性能开销。我们还详细介绍了如何通过专用硬件支持显著降低此开销。
2017-03-08 cs.CR
SGX-MR-Prot: Efficient and Developer-Friendly Access-Pattern Protection in Trusted Execution Environments
本文提出 SGX-MR-Prot 原型，通过 MapReduce 框架规范数据流，在 SGX 中高效保护访问模式并降低开发者负担。
2023-08-12 cs.CR
Symbian `vulnerability' and Mobile Threats
现代技术正变得越来越相互融合。移动电话正变得越来越智能化，并且手持设备在功能上越来越像计算机。我们正在进入一个新的时代-智能家居时代，全球先进的网络，包括各种设备，所有这些设备都相互交换数据。这种趋势显然为恶意用户打开了新的视野，潜在的威胁也是不言而喻的。在本文中，我们研究和讨论最著名的移动操作系统之一的“Symbian”，其漏洞和建议的保护技术。
2012-01-04 cs.CR
A Measurement Study of Cryptographic Misuse in Embodied AI Mobile Applications
Shandong University（山东大学）
首次大规模测量具身AI移动应用的加密误用，通过自动化语义分析管道发现12,975个误用实例，揭示延迟敏感控制路径和离线配置导致的结构性安全权衡。
2026-06-19 cs.CR
A Secure Communication in Mobile Agent System
移动代理是一种具有移动性的软件代码，可以通过网络从一台计算机移动到另一台计算机。移动代理模式为分布式应用的开发提供了许多好处，同时也为这些系统的安全问题提出了新的要求。在这篇文章中，我们提出了一个解决方案，保护代理从其他代理的攻击与登录模式的恶意代理和使用此日志进行通信。我们通过JADE执行了我们的决议。
2014-02-04 cs.CR
Deep Learning-based Dual Watermarking for Image Copyright Protection and Authentication
Indian Institute of Technology Bhilai（印度比莱印度理工学院）
提出首个基于深度学习的双重不可见水印技术，利用加密哈希和感知哈希实现来源与内容认证及版权保护，对图像操纵鲁棒，且高PSNR和SSIM确保嵌入后图像变化极小。
2025-02-21 cs.AI cs.CR
Data integrity vs. inference accuracy in large AIS datasets
Lublin University of Technology（卢布林理工大学）；University of Gdansk（格但斯克大学）
本文研究大型 AIS 数据集中数据完整性对分类准确性的影响，提出错误检测、纠正与数据验证方法，证明提升完整性可显著改善推理质量并增强海上作业效率与安全。
2025-01-06 cs.CR cs.LG
A Last-Level Defense for Application Integrity and Confidentiality
针对硬件TEEs无法防御女巫、分叉和回滚攻击的问题，提出LLD系统，通过实例化控制和回滚保护增强TEEs，透明且可扩展地保障应用完整性与一致性，并自动保护DBMS等服务。
2023-11-10 cs.CR cs.DC
The General Law Principles for Protection the Personal Data and their Importance
快速的技术变革和全球化给个人数据的保护和处理带来了新的挑战。2018年，巴西提出了一项新的法律，建议告知如何收集和处理个人数据，以保证数据持有者的安全性和完整性。本文件的目的是强调《个人数据保护普通法》的原则，通报泄露个人数据的真实案例，从而了解满足互联网用户在这一问题上的利益的重要性及其对整个巴西社会的好处。
2020-09-29 cs.CR cs.CY
Anonymization-Enhanced Privacy Protection for Mobile GUI Agents: Available but Invisible
Tsinghua University（清华大学）
本文提出一种基于匿名化的隐私保护框架，通过检测敏感UI内容并替换为非识别性占位符，实现敏感信息在任务执行中可用但不可见，减少隐私泄露同时保持代理的无缝使用。
2026-04-26 cs.AI cs.CR
Eye-Shield: Real-Time Protection of Mobile Device Screen Information from Shoulder Surfing
本文提出Eye-Shield系统，通过生成近距离可读、远距离模糊的屏幕图像，实时防御肩窥攻击，在Android和iOS上以24/43 FPS运行并将图像与文本识别率降至24.24%和15.91%，且对用户干扰小。
2023-08-07 cs.CR cs.HC
Sponge-Based Control-Flow Protection for IoT Devices
物联网（IoT）中的嵌入式设备面临着各种各样的安全挑战。例如，软件攻击者在其远程接口上执行代码注入和代码重用攻击，对物联网设备的物理访问允许篡改内存中的代码，窃取机密知识产权（IP）或安装故障攻击以操纵CPU的控制流。在这项工作中，我们提出了基于海绵的控制流保护（SCFP）。SCFP是一种有状态的、基于海绵的方案，用于确保软件IP的机密性及其在物联网设备上的真实执行。在编译时，SCFP以防御级别的粒度对软件进行加密和认证。在执行期间，CPU的提取和解码阶段之间的SCFP硬件扩展连续地解密和认证指令。SCFP中基于海绵的认证加密产生细粒度的控制流完整性，从而防止代码重用，代码注入和对代码和控制流的错误攻击。此外，SCFP还能承受内存中软件的任何修改。为了进行评估，我们使用SCFP扩展了RISC-V内核，并制作了一个真正的片上系统（SoC）。在此设计上，SCFP的代码大小和执行时间的平均开销分别为19.8%和9.1%，因此符合嵌入式物联网设备的要求。
2018-02-19 cs.CR
Securing Soft IP Cores in FPGA based Reconfigurable Mobile Heterogeneous Systems
移动应用程序市场正在迅速增长和变化，提供总是全新的软件安装在越来越强大的设备。移动设备变得越来越普遍，越来越异构，嵌入了最新的技术，如多核架构，专用电路和可重构逻辑。在未来的移动市场场景中，可重构系统被用来提供高速功能以辅助应用程序的执行。但是，新的安全问题也随之而来。特别是，保护交换的软IP核的知识产权是一个严重的问题。用于保持完整性、机密性和真实性的现有技术受到严重依赖系统设计者的限制。在本文中，我们提出了两种不同的协议，适用于安全部署的软IP核在基于FPGA的移动异构系统中，涉及多个独立的演员：一个简单的情况下，需要实体之间的信任关系，和一个更复杂的情况下，没有信任关系存在通过采用直接匿名证明协议。最后，我们提供了一个原型实现所提出的架构。
2019-12-02 cs.CR
Combining Usability and Privacy Protection in Free-Access Public Cloud Storage Servers: Review of the Main Threats and Challenges
21世纪属于计算的世界，特别是由于所谓的云计算。这项技术可以实现无处不在的信息管理，因此人们可以在任何地方和任何时间访问他们的所有数据。在这种情况下，云存储的出现在过去五年中发挥了重要作用。如今，一些免费访问的公共云存储服务使用户可以免费备份其资产并管理和共享它们，这对中小企业（SME）来说是一个低成本的机会。然而，云存储的采用涉及数据外包，因此用户无法保证其数据的处理和保护方式。因此，似乎有必要赋予公共云存储一套手段，以保护用户的机密性和隐私，评估数据完整性，并保证信息资产的适当备份。在本文中，我们讨论了实现这一目标的主要挑战，并强调了最受欢迎的公共云存储服务中已经实现的一组功能。
2016-10-27 cs.CR
